摘要：目前，现代化建设的发展迅速，电力发展正朝着超长距离输送清洁能源的方向迈进，因此对变电站真正实现全自动化及安全稳定运行方面提出了更高的要求。现阶段，变电站在运行中想要真正实现无人值守，一方面需要对变电站以及变电设备的性能进行优化，另一方面则需要借助完善的远程监控及调度系统。相较于传统变电站，新建设的变电站无论是业务需求还是调度管理都存在明显的差异性，对于远程监控及调度系统的要求更高，需要技术人员的重视和解决。
关键词：虚拟现实技术；变电站远程监测；控制
引言
由于智能变电站建设工作不断推进，对安全问题的要求也变得更高。智能变电站安全问题可分为两方面：（1）确保变电站周围安全，预防盗窃行为以及恶意损坏情况。因此，需要在电站周围设置安全监控，普通安防系统使用红外围栏、视频监控或者电子围栏，但这类系统比较孤立，难以融入信息管理相应的平台中，还会造成平台冗余，信息不得共享。尤其是在IEC61850推广普及后，此类问题就变得更加明显。（2）高压设备温度变化对电力安全系统有直接影响。对于设备温度监测，一般是手持红外测温，但该方法也存在不足。因此，智能变电站的在线监测系统设计非常必要。
1远方监控与数据采集管理层
远方管理层的主要功能是监控各站站端中心管理单元的运行，控制和管理各监测模块并收集在线监测的数据，整合优化相关数据，实现电力设备状态的远程在线监测、诊断和预警，方便设备部门制定维护和检修策略。该系统具备充分的延展性和持续性，可建立针对辖区下的所有变电站的绝缘在线监测，对单台服务器在设计上可满足256个站点的接入，且在接入方式上具有即接即用的特点。系统具备数据管理、历史数据库、对象访问控制、实时数据和历史数据的查询比对、实时趋势和历史趋势曲线、设备参数设置以及告警定值设定等功能。另外，在变电站绝缘在线监测系统的集成和开发过程中，必须注意到系统的协调与优化这一重要技术问题，妥善做好系统调试、维护和验收工作，避免监测平台建立并运行相应的监控软件后各类数据的传输、保真及运行速度等与设计相差甚远的情况发生。
2智能变电站安全在线监测系统硬件设计
2.1温度在线监测终端硬件设计
温度终端主要负责对设备的温度信息进行采集，硬件系统由温度传感器和采集器构成，组成部分有：MCU、电源、存储器、声光报警及射频发送等模块。为使系统的功耗减少，性能增强，在进行整体设计时，都会注重考虑功耗及性能。如MCU选用某企业的AＲMCortex-M3内核微控器LPC1768，其运行的速度达到100MHz，含有较低功耗的RTC以及全新中断控制器。ZigBee也选用该企业的XBeePro模块，然后由终端将所获得温度信息以及相应的告警数据发送到主机。温度传感器的技术是声表面波，使用微电子工艺制成，然后由射频信号和采温器实现信息交换。接收到的信号可经过叉指换能器将其转变成声信号，并于压电晶体的表层进行传播，然后由输出型叉指换能器把温度信息转变成电信号，经射频信号传输到采集器。声表面波温度传感器的运行不需要电源和线，其优势有：可靠性强、绝缘性好、不需要换电池。温度监测终端遍布变电站测温处，像电缆接头等处，电缆接头的地方容易受到遮挡或者干扰。因此可考虑使用无线传输，优势更明显。温度监测终端系统检测的关键在于传感器节点的灵敏度，若温度监测过程中出现问题，温度采集器便会发出告警信号，便于相关工作者进行及时检修或调整，确保系统正常运行。
2.2安防监控终端硬件设计
变电站周围信号的监测主要是由周界安防终端来实现，周界安防监控系统把信号传输到测控主机，然后调动摄像机采集外来信号入侵行为。提升系统监测的可靠度及敏感性，系统设计可采用激光围栏，其能够实现自动防御鸟类或落叶的干扰，避免误报警。该系统的结构包含MCU、ZigBee无线、声光报警、激光围栏等模块，MCU使用的是PQFP封装的STC89C51ＲC，此类软件配置属于单片机，体型小巧、功耗低。ZigBee无线网内含ZigBee协议，可立即使用，其配置简单且组网灵活，体积较小，可使用API和AT对其进行命令。该系统结构采用了网状拓扑的形式，配置采用的是路由或者终端节点，运行方式主要根据主机端协调器的节点长短确定。
3优化技术措施
（１）构造信息通道。变电站远程监控系统可以采用功能分布设计方式，配合全分布网络结构来保证信息的稳定高效传输，在一些重要位置，更是采用了双重化设备配置，借助相关软件将功能分布在相应的服务器中，以此来降低网络负荷，保障信息传输网络的运行安全。可以对变电站监测范围进行合理划分，在每个区域内，安装相应的身份信息采集认证装置，以区域为单位，设置相应的巡检线路，设定好设备运行参数的允许误差。借助身份信息采集认证装置，可以对巡检人员的身份信息进行采集，依照设定好的线路进行巡检，将得到的信息传输到系统主机进行验证，确保工作人员能够实时掌握变电站设备的运行状态。（２）集成保护功能。对于５００ｋＶ变电站而言，借助相应的远程监控系统，能够实现对变电站设备的远程控制，不需要安排专业的值守人员，监控中心不仅能够了解常规的远动信息，还可以接收保护报文信息，包括动作报告、运行状态等，借以完成信号复归、定值区切换等功能，实现对变电站的远程监控、调度以及集成保护，预防设备故障的发生，保障设备的运行安全。需要通过合理应用通信机制，避免通信瓶颈问题，实现网络与节点运算能力的高效实用，推动网络内部各个节点之间的数据共享。（３）信息处理告警。监控中心值班人员往往需要同时面对多个变电站的监控信息，必须具备对于异常及事故的准确判断能力，保证远程监控的质量，而想要实现这一目标，需要借助系统的实时信息分析处理告警功能。对于变电站而言，遥测遥信获取的实施信息需要从设备运行状态出发，依照网络拓扑结构以及人工设置的逻辑条件，对信息进行分类，在不同窗口展示出来，从而帮助值班人员以最快的速度收集事故和异常相关的信息，对照相应的专家数据库，推理出事故处理的有效方法，以此来提升事故判断的正确性及快速性。
结语
监控中心的作用是接收并解析主机所传输的报文，然后分析、计算、显示并存储所得监测数据，还可按照用户的操作需要对主机下达测控命令，给信息平台创建信息共享的接口。结合近年来国内在线监测技术的发展和应用，探讨变电站绝缘在线监测系统实现的设计思路和技术方法。基于目前变电站在线监测系统在我国已有多年的发展，各类监测技术也日臻成熟、完善，如能系统性地开发和整合，设计出一套成熟有效的电力在线监测系统，相信对变电站在预防事故和减少停电等方面均能发挥应有的作用，有效提升变电站电力设备的可用率、电网系统的可靠性和设备维护部门的工作效率，为电力安全保驾护航。
参考文献
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